主井提升论文（精选11篇）
主井提升论文 篇1
兖州矿业 (集团) 公司杨村煤矿为上世纪80年代设计的薄煤层矿井。随着三层煤的开采, 矿井产量逐年增加, 主井箕斗故障率增高, 影响了正常生产。为此, 对箕斗进行改造。
原先的主要问题:箕斗卸载方式存在设计缺陷, 箕斗出曲轨即活动溜槽及扇形闸门回位时振动大, 曲轨、曲轴和扇形门常出现焊缝开焊、钢板振裂现象, 维修量大;箕斗重载偏心较大, 运行中滚动罐耳与罐道间摩擦剧烈, 罐耳寿命短, 罐道磨损严重;箕斗自重5.98t, 有效容积小, 无法增加单钩提煤量, 提升效率相对较低。改造原则:箕斗与其他部分的安全距离满足《煤矿安全规程》要求, 改造后的箕斗不能缩短提升系统的过卷距离;箕斗设计容积≥9m3, 在保证箕斗强度的前提下尽量减轻箕斗重量;调整箕斗重心, 使箕斗重载偏心距大大降低, 减轻罐道的磨损。
改造方案: (1) 改造卸载方式, 改活动溜槽为固定溜槽, 不但简化卸载方式, 还增大箕斗有效容积, 并相应改造曲轨, 使箕斗出曲轨时过渡平稳, 减轻振动。为不提高卸载到位高度, 固定溜槽底部采用增大煤抛角的方法。 (2) 重新验算箕斗钢骨架强度, 在保证强度的前提下, 降低材料的截面积。箱体的主要受冲击部位采用高强度锰钢板, 其他部位适当降低钢板厚度。
改造后箕斗自重4.53t, 采用渐进的计算方法反复验算, 将箕斗重载偏心距降到20kg·m以下, 改造后, 箕斗卸载时仅有扇形门回位时的冲击。经过重新设计更换曲轨, 基本消除了卸载时的振动。重心偏心距调整后, 各部位磨损大为减轻。
X10.01-07
[兖矿集团设计研究院李剑峰供稿山东邹城市273500]⊙
CIMES2010北京国际机床展
第10届中国国际机床工具展览会, 即CIMES2010北京国际机床展是经国家商务部批准, 全球国际展览联盟UFI推荐, 由中国机床总公司主办, 北京国机展览中心和励华国际展览有限公司承办的国际顶级专业机床展会。该展会将于2010年6月14日至18日在北京新国际展览中心举办。中国国际机床工具展览会CIMES是植根于中国双年度北京的国际性机床大展。20多年来, 在国家大力发展机床工业的推动下, CIMES展览会不断得到发展壮大。自2008年起, 新老国展同时启动, 一跃成为继德国EMO、美国芝加哥之后世界第三大规模国际机床展, 成为展示中国机床企业新产品全貌和世界先进机床技术的平台, 中
现已与全球30多个国家和地区的集团分公司或展览合作机构签订了CIMES展会推广销售代理协议, 这些销售网络除了覆盖美国、德国、意大利、法国, 瑞士、奥地利、日本、韩国、台湾这些机床制造业发达的国家和地区外, 还扩展到了芬兰、瑞典、丹麦、罗马尼亚、土耳其、希腊、白俄罗斯等一些具有各自制造特点的国家。这些销售代理网络的建立将大大提高CIMES2010在全球范围行业内的知名度和影响力, 并且将丰富CIMES2010展会的内涵, 带来多样化高、精、尖的世界同步机床产品。
为配合CIMES2010北京国际机床展, 主办方将举办一系列丰富的配套活动, 其中包括:
主办方与相关媒体合作, 举办高峰论坛。具体有:
1.CIMES2010中国机床高峰会 (CMTS2010) ———研讨中国机床行业发展趋势与热点问题。
2.自主品牌机床推介会———向国内外的业内人士推广和宣传我国自主品牌的机床产品和设备。
3.多项技术交流活动:如企业与用户交流会、各国最新制造技术交流活动等。同时主办方还将与机床、功能部件等领域的专业媒体开展一系列的学术研讨会。
配对采购活动:主办方通过深入的展前调研, 获得海外采购商的意向, 联系各机床、机械设备进出口公司和有出口权的企业到会见面, 洽谈经贸合作。并与军工、航空航天、船舶、铁路、电力、通讯、冶金、船舶等行业的大型采购商沟通洽谈组团参观采购。
本届展会依旧秉承坚持力推发展我国民族机床工业, 提倡扶植自主开发创新的宗旨, 继续特设“大”、“精”、“尖”展馆, 展会展出的国产机床主要以自行开发、技术革新、自主创新产品占主导地位。X10.01-08
[北京国际展览中心供稿北京市朝阳区新源南路1-3号中国平安国际金融中心A座15层100027] (12)
先进实用技术和产品五则
●电动汽车智能充电站万向电动汽车有限公司研发的充电站系统, 采用分布式数据采集控制结构, 实现了电池管理系统与充电机监控系统的数字化通讯, 可实时监控充电机状态。充电站计算机可以通过电池管理体系对所有单体电池电压、温度等参数监控, 可实时显示与记录所有充电单体电池的充电过程, 建立电池使用充电数据库, 为电池组的配组与筛选提供依据。充电站可以作为电动汽车运营的综合信息服务系统, 监控所
主井提升论文 篇2
方案与安全技术措施
永煤(集团)公司车集煤矿主井多绳磨擦轮提升机主提升钢丝绳型号为39.5ZAB6V37+FC，6.553Kg/m（赵固8.4 Kg/m，尾绳16.9Kg/m），单根绳长817米，该绳自于2001年6月悬挂，在近期检查中发现该钢丝绳断丝较多且发展很快，根据现场检查情况，该钢丝绳已不适于再继续使用，现必须更换。为使换绳工作安全、有序的进行，根据现场条件特编制此方案指导施工。
一、施工方案
根据现场情况，决定采用旧钢丝绳带新钢丝绳下放的替换法换绳。利用提升绞车，将新绳通过下天轮绳槽后，固定于旧钢丝绳上，每根旧绳带一根新绳。然后缓慢下放至井下装载站位置，并用钢梁支撑箕斗。绞车单侧提升，将井上箕斗支撑，拆除旧绳安装新绳。然后再利用新绳带旧绳，将旧绳提出井筒，完成换绳工作。
二、施工准备
为使换绳工作顺利进行，准备工作应细致周密。
1、钢丝绳的检查及检验：对到货钢丝绳进行外观检查，应无不正常现象，并符合设计要求。将每根钢丝绳截取1.2米送试验所鉴定，合格方能使用。
2、按材料计划表准备施工所用工具材料。
3、在绞车房与井口房之间布置一台11.4KW调度绞车，以备牵引钢丝绳时用。
4、绳盘架基础的布置：为防止换绳时钢丝绳盘翻倒，在绞车房与井口房之间布置4个C15砼基础，均用4条M20×450mm的地脚螺栓将支架固定好。
5、钢丝绳盘的固定：待支架坐落于基础上后，用Ф89×12mm的无缝钢管穿过绳盘中心孔，将钢丝绳盘吊放于支架上。然后用M20的“U”形螺栓固定住钢丝绳盘的穿管。为使之转动灵活，在钢丝绳盘中心孔内涂以黄油。
6、在下天轮钢丝绳入绳口，距天轮300mm处钢丝绳上方，固定一根钢管，并在钢管上套钢管，保证滑动，减小受力。以防旧绳和新绳在入绳口处交叉，并使新绳一直处在旧绳的上面。
7、在井架的起重梁上挂一个5T单滑子。
8、拆除2个箕斗和井架上的检修电话装置。
9、在井底1#箕斗北侧装设一架绳梯，以方便卡绳时人员的上下。
10、照明设置：照明应分别在井架天轮处、井口房顶平台处、井口房内、井口房梯子间内、钢丝绳盘处设置。各处均应有足够的采光照明。
11、在天轮平台、井口房顶、井口房内各接一部电话，以方便各施工点相互联系。
12、用调度绞车把4根新绳分别经过下天轮，固定于井口南侧套架上，不影响箕斗运行。
13、施工前一天，利用检修时间清扫井筒、箕斗，防止施工时杂物坠入井筒。
三、施工工序
1、把四根新绳头引至1#箕斗上，考虑穿楔形环后留出2m的富裕量，用8#铁丝双股将绳头缠2圈绑牢于箕斗上。在新绳同一水平做好卡绳记号。
2、在1#箕斗顶部放8P大锤2把，冲子3把。在乘人间放气割工具一套以作备用。
3、在井口套架梁南侧间隔内第一道和第八道连接梁上，各横两根20#工字钢，铺以70mm厚的木板，用铁丝绑牢组成平台，用以装卸钢丝绳排卡。（两平台间距为20米）
4、距楔形环上方3米处，四根新绳上分别卡两副绳卡和一只Ф12.5绳套,并各挂一只2T倒链。
5、在下天轮平台上安装捋绳器。
6、在距箕斗5m处开始装第一副排卡。每根新绳均布置在相应旧绳的东侧，相距150mm。在10m处装第二副排卡，以后每10m装一副排卡，两平台同时作业（10m停车一次，30m停车一次），直到1#箕斗接近井底棚箕斗632米处的位置。
7、安装排卡的同时，下天轮派2人看捋绳器，如捋绳器磨损，应及时夹紧或更换。
8、在1#箕斗下放接近井底棚箕斗位置时，将2根钢梁置于箕斗下的横梁上。缓慢开动绞车，使箕斗坐落于钢梁上。
9、棚1#箕斗的同时，把4根新钢丝绳从盘上 抖下。
10、运行绞车，将2#箕斗提起。把工字钢组合梁棚于井口，再下落箕斗，使其坐落于工字钢组合梁上。
11、在下天轮平台四根旧绳上打座卡，在座卡上再补两副板卡。
12、放完1＃箕斗侧平衡油缸的油，做1＃箕斗侧绳头。
13、做1＃箕斗侧绳头的同时，把四根新绳穿过绞车房下出绳孔，经滚筒上的备用绳槽，出上出绳孔，先存放于绞车房外。
14、在绞车滚筒新绳上打压绳卡，每根绳打5副压绳卡，压绳卡螺栓的紧固力矩分别为350NM和210NM。
15、分段出2#箕斗至下天轮座卡间1＃、3#旧钢丝绳，使旧钢丝绳落地。
16、上1#、3#新钢丝绳过上天轮，拉紧后做2#箕斗侧绳头。
17、分段出2#箕斗至下天轮座卡间2＃、4#旧钢丝绳，使旧钢丝绳落地。
18、上2#、4#新钢丝绳过上天轮，拉紧后做2#箕斗侧绳头。
19、提1#箕斗侧8根绳，拆座卡。20、提2#箕斗，抽棚2#箕斗的梁。
21、下落2#箕斗，在方便位置拆除滚筒上的压绳卡。
22、提1#箕斗，抽棚1#箕斗的梁。
23、以0.5m/s的速度提升1#箕斗，每10m停一次车，在井口平台上拆除钢丝绳排卡。直至箕斗提出地面。
24、排卡拆除完毕后，把旧钢丝绳全部拉离井口房，撤去各处的临时设置，指定专人认真检查悬挂装置及尾绳环的位置。确认无问题后，进行空负荷运转，仔细检查各首挂装置情况，发现异常及时处理，正常后可负荷试运转。
25、钢丝绳更换后，由于本身结构的不密实和弹性变形，会有一定量的伸长，这时需对其进行调整。
26、钢丝绳调整时，按《主井绞车调绳方案》执行。
四、安全技术措施
该项施工为我矿机电工作中的重大项目，又是井筒作业，危险性大，全体施工人员必须高度重视安全。为保质保量完成该项施工任务，特制定安全措施如下，望认真贯彻执行。
1、施工总负责人要组织全体施工人员学习，讨论施工方法、步骤及安全措施等。座到分工明确，责任落实到人。贯彻后签字，否则不准参加该项施工。
2、由于本次施工时间长，工作量大，涉及的工序烦琐，人员较多，故所有参加该项施工人员都必须服从施工总负责人的安全指令。工作中不准嬉笑打闹，班前班中不得喝酒，不得各行其是，不得做任何与本职工作无关的事。
3、施工过程中。各班安全负责人必须不断巡回检查，发现不安全隐患，及时制止并纠正。
4、在井筒或井架上的作业人员必须戴好安全帽，系好保险带，穿防滑鞋，并按规定着装劳保用品。保险带必须合格，使用前应认真检查一遍，确认无问题后，方可使用。
保险带要系于牢固可靠的位置，摘解保险带时要认真核对，以方解错。
5、工作人员使用的工具不得上抛下扔，每个工具上均应用细尼龙绳系于可靠位置，个人工具系于保险带上。井筒作业时严禁抛掷工具或其他物件。
6、施工前，主井口周围5米内及井筒内的杂物清理干净，以防施工中坠物伤人。
7、搭设平台的木板、梁和攀登梯子等均应固定可靠，绑扎牢固。并指定专人检查，确认无问题后方可使用。
8、各岗位人员应明确自己的职责，知道遇到可能发生问题的处理方法。班前会上有施工负责人根据施工进度进一步向施工人员明确交代。
9、作业时所有使用的绳索、吊具、螺栓、工具等均应仔细检查，合格后 方能使用。
10、拆装排卡的平台处，应设声光信号与绞车房联系。天轮处与绞车房用对讲机联系。井口、卸载站、绞车房之间用电话联系。
11、严禁井筒上下平行作业。
12、施工期间，绞车司机必须一人操作，一人监护。需要动车时，绞车速度控制在0.5m/s。
13、新绳固定在1#箕斗上时，绳头不得妨碍箕斗的运行。
14、在钢丝绳上卡绳套时，必须使用衬绳，保证卡紧。
15、排卡安装前应将下放的新钢丝绳拉紧。拧紧螺栓压紧钢丝绳时，应使钢丝绳有明显的压扁现象。具体根据钢丝绳排卡和钢丝绳情况，由于技术人员现场确定。操作人员从每副卡子中间剩余的空隙，按技术人员的要求来判断压紧程度是否符合技术要求，是否达到应有的压力。
16、上平台安装排卡时，应封闭下绳口，避免井筒坠物。
17、在井口设专人控制排卡安装间距，保证每10m安装一副排卡。每次装排卡时，应将井口安全闭锁开关转到闭锁位置，使绞车不能动。
18、每个绳盘都要用道木作刹车装置，守护钢丝绳盘的工作人员要时刻警惕不得使绳盘转动太快，以免使绳盘脱盘，造成钢丝绳损伤。
19、绞车运行时，在上下天轮平台处设专人观察钢丝绳入槽情况。
20、滚筒上安装压绳卡后，应注意观察，不得使压绳卡转过绳与滚筒的分离点。
21、井口穿钢梁棚箕斗时，应用棕绳牵引钢梁进入井筒的一端，防止钢梁坠入井筒。
22、携带钢丝绳过天轮、滚筒时，牵引绳的捆绑应牢固，不得滑动，以免绳脱落损坏或伤人毁物。
23、钢丝绳与永久建筑、永久设备或构件接触处，产生滑动摩擦时，应采取对绳和物的保护措施。
24、钢丝绳穿楔型环时，要慎防挤手，动作要一致，钢丝绳打弯时要防止钢丝绳反弹伤人。
25、油缸受力时注意底部到位。
26、每个施工工序结束后，施工负责人和安全负责人要认真全面检查一遍，确认无问题后方可进行下一道工序的施工。
27、每班工作结束时，当班负责人要向接班负责人详细交代施工进度及注意事项。施工过程中若出现意外情况，施工负责人应立即向施工总负责人、调度室及有关领导汇报，同时果断采取有效措施。
28、井上下各绳更换结束后，再仔细检查一遍，所有的首挂装置联接应符合设计要求。
北一进风井
JＫＭＤ2.8(Ⅱ)一10.5型落地式多绳摩擦提升机
审批意见： 机电区:
安质科:
调度室:
机电副总:
换绳施工措施
施 工 单 位：机电四队 施工 负责人: 贾保成 技 术 主 管: 任争香
措 施 编 制: 机电四队
二零零三年四月 签名: 日期 签名: 日期 签名: 日期 5
签名: 日期 施工项目:北一进风井提升机提升钢丝绳换绳措施 施工地点:北一进风井
施工时间:2003年 4 月 日至 4 月 日 安全监护人:张廷现
施工负责人:队干部贾保成
1.上井口组(含井架):王勇 李长有 王富元 何现正 2.南 绞 车 组:孙梅芳 3.北 绞 车 组:宫保成 4.下 井 口 组:王 勇 5.电气.信号组:樊建青 施工原因: 根据01版《煤矿安全规程》第403条之规定:“ 摩擦轮式提升钢丝绳使用期限不得超过 2年”, 我队北一进风井使用的ＪＫＭＤ2.8(Ⅱ)一10.5型落地式多绳摩擦提升机钢丝绳报局同意，现已超期使用半年，需于二零零三年四月份进行更换。
第一部分 施工准备
一、钢丝绳
1.根据提升机选型设计, 选用6△(30)─28─155特同左右捻无油钢丝绳各两根(共四根), 每根长度不小于640M, 要求原始资料完整齐全(包括出厂厂家合格证, 验收证书等)。
2.根据01版《煤矿安全规程》第398条第三款之规定: 新绳必须进行钢丝绳悬挂前试验。试验结果(报告、数据)要求完整齐全可靠。
3.钢丝绳悬挂前需经“蒸汽─黄泥─人工─抹擦”进行表面除油处理。并一次在四台10吨稳车滚筒上分别缠好, 分清左右捻, 并作编号(1, 2, 3, 4)。
4.所有钢丝绳头需用16号铁丝进行平行密集绑扎, 保证绳头无乱丝, 炸丝。5.钢丝绳除油缠绕时,绳盘使用工字钢支架两组及φ60园钢支承,保证转动平顺。除油器固定在地板上。除油器两端各使用一组托辊支承钢丝绳, 保证钢丝绳无过度弯曲、打结拧鼻等现象。钢丝绳导向使用 5吨以上平滑轮, 稳车缠绳时须保持一定张力。缠绕排列整齐、紧密, 不可堆积,咬绳。
二、稳车
1.选用10吨380V电动稳车四台, 分别安装在井棚南北出口8M、10M处, 两车平行间距不小于1.5M。安装平面图见附页图一。
2.稳车性能要求: ⑴.手动电动两用;⑵.保证设备完好, 制动灵敏可靠。3.要求四台稳车参数一致,以保持相等的出绳速度。4.稳车安装时必须保证实际出绳方向与设计方向一致。
5.稳车固定:南侧两台稳车使用φ15.5钢丝绳穿绕锅炉房墙柱, 绳卡 3道固定,北侧两台稳车用同样方法固定在轨道上(稳车自重大6吨,承受牵引力小, 故不设混凝土基础)。
三、建立地面信号联络系统
1.稳车、井口、井架天轮平台、绞车房等处必须构成信号联络系统,井口为中继转发点;2.声光信号要求齐全, 其中声信号为开停车指令, 光信号为状态指示, 要求上述各点发出停车信号时绞车房能及时停车;3.声光信号规定: 声信号: 一点──停车;四点──慢拉主罐;五点──慢下主罐
灯信号: 灯明──准备完备, 允许开车指示及运行指示 灯灭──准备未就位, 禁止发点开车指示 4.声光信号说明: ⑴上井口共用井棚南北两侧稳车状态指示灯各壹个, 井架设状态指示灯壹个, 发往大绞车指示灯壹个, 共四个灯必须分别说明;⑵稳车、井架任一指示灯不明, 井口不能送大绞车指示灯和发点开车;⑶运行中绞车井架任一指示灯熄灭, 井口必须立即发点停车和关闭大绞车指示灯, 此时大绞车、稳车同时接到信号同时停车。
5.声光信号系统图见附页图二。
四、绞车房深度指示牌坊上每隔25米指示高度作一临时记标志(粉笔)
第二部分 施工组织
一、钢丝绳排列由北而南记为1＃、2＃、3＃、4＃(新旧绳同),对应的稳车、井口导向轮相应排列记为 1＃、2＃、3＃、4＃, 并作漆写标志, 钢丝绳捻向排列如下: 绳号: 1＃ 2＃ 3＃ 4＃
捻向: 左 右 左 右
二、换绳时间集中到白天8.00～20.00,准备及其他收尾工作放在其他时间。
三、施工人员组织：
1.总 指 挥: 贾保成 2.安全总监: 张廷现
3.井口组指挥兼安全监督: 王富元
成员: 何现正组 信号: 郭春法
任务: 搭拆平台、稳罐、做头、导向监督、打卡子、信号中继等 4.井棚南稳车组指挥兼安全监督: 孙梅芳
成员: 电工四人
任务: 缠放新绳, 回收旧绳, 除油及南绞车操作等工作 5.井棚北稳车组指挥兼安全监督: 宫保成成员: 电工四人
任务: 缠放新绳, 回收旧绳, 除油及南绞车操作等工作 6.下井口指挥兼安全监督: 王勇
成员: 王勇组 任务: 下井口稳罐做绳头等 7.电气组指挥兼安全监督: 樊建青
成员: 周新建 孙梅芳 郭春法 韩凤鸣
任务: 电气设备, 信号联络维护, 信号中继联络, 大绞车 监 护等
第三部分 带新绳
一、井口东半部罐道梁与锁圈梁上使用20＃工字钢作小底固定四组导向绳轮, 其规格不小于5吨, 见附页图三。由北而南排列为1＃、2＃、3＃、4＃, 对应于旧绳。
二、主副罐上各四付张力平衡油缸, 提前打压, 使罐底圆螺母全松退。
三、将主罐提至上井口正常出车位置, 副罐井口用木板作平台。四、四台绞车上的新绳分别经过相对应的井口导向轮, 分别固定绑扎在 1＃～ 4＃旧绳上, 注意保持排列顺序。见附页图四。八根新旧绳头按南北方向同序排列, 用8#铁丝两道将新绳头与旧绳扎紧, 间距7米(大于滚筒围包角长度)再用φ28圆宝卡子卡一道, 下余每隔25米使用10#铁丝进行绑扎带绳。注意绳卡加力不可过大, 防止新绳变形。
五、各处检查正常, 稳车, 井架平台送上允许运行指示灯后, 由上井口信号中继处往绞车房送灯, 并发电铃信号, 绞车慢速下放走罐,1＃─4＃稳车接到信号同时慢速放绳, 绞车司机及监护人注视深度指示牌坊, 运行25米后停车, 停车后井口信号中继处关闭绞车指示灯, 回应停点, 其后井口相关人员作第二次绑扎。
六、同五作业, 直至新绳头由旧绳牵引分别经副罐天轮滑轮→绞车滚筒→主罐天轮滑轮, 直到主罐侧井口道面处闭灯停车。
注意: 1.在钢丝绳卡过天轮及滚筒时, 必须及时调整绳卡方向, 保证卡子背面压槽,以防损坏衬垫。2.所有铁丝绑扎在过绞车滚筒前拆除。
七、解开新绳卡扎, 将四根新绳头固定在井口锁圈梁的专用夹板上。(位置为: 绳头距夹板长约4米, 即绕过楔形环作绳头的长度)。
八、拆除副罐井口木板平台。九、四台稳车各松绳2米, 副天轮段新绳使用φ20棕绳向上悬吊离开天轮.滚筒段新绳移到衬垫卡铁上,以减少磨察力, 防止新绳回抽。
十、上提主罐至上井口正常出车位置, 闭灯停车。
十一、解除副天轮上φ20棕绳, 新绳脱离滑轮, 新绳分别落入天轮槽内, 注意保持四所述新旧绳的同序排列, 绞车滚筒段新绳移入备用绳槽内。
十二、解开新绳绳头井口的专用夹板固定, 将新绳头移至主罐旧绳上, 一一对应, 使用长板卡锁紧(新绳排列对应于备用绳槽, 其顺序为: 1#和2#在南, 3#和4#在旧绳北边)。1.注意使新绳头 5米处置于楔型装置上平面处;2.楔型装置上部 1米及 2米处各作一道长板卡。
十三、井架两层平台使用专用尼龙衬夹住新绳, 保持张力。
十四、微动绞车下放主罐, 使新绳张紧, 其后稳车与绞车同步, 注意使新绳保持适当张力, 慢速下放走罐, 向井筒内带新绳。
十五、绞车司机及监视人员注意深度指示器牌坊, 每隔25米停车, 井口人员关闭指示灯, 回停车点, 作长板卡联锁。
1.主罐井口作木板平台,平台必须使用麻绳绑扎牢固;2.每隔25米作长板卡时必须保证新旧绳排列方向, 不得转换；
3.每下绳100米时, 除用长板卡外,新旧绳再加道φ28元宝卡固定。
十六、主罐下放到下井口搭平台位置(即距下井口正常出车位置约20米)时, 上下井口信号发点停车,带绳过程结束。
十七、副罐楔型环上平口以上 1米处四根新绳作操平标志, 以便作头时掌握。
十八、带绳过程中, 井架天轮平台设专人监护, 防止新绳跳槽或出现其他问题, 发现异常及时闭灯, 由井口中继停车。
十九、带绳示意图见附页图四。
第四部分 锁旧绳 锁罐
一、上井口副罐四根旧钢丝绳使用φ28钢丝绳短节(1.5～2M)两根, φ28园宝卡子两根组连在一起, 使用5吨倒链2台, 向下方使用11#工字钢加木板防滑挂在井架一层上并张紧。
二、使用10吨倒链两台对角起吊副罐, 使倒链绳扣使用11#工字钢加木板防滑挂在井架二层平台(副天轮平台)上并张紧;旧钢丝绳出现松驰即可。
三、示意图见附页图五。
第五部分 作新绳头
一、做头顺序及联络
1.上井口: 2＃、3＃绳 2.下井口: 2＃、3＃绳 3.下井口: 1＃、4＃绳 4.上井口: 1＃、4＃绳
5.严格按顺序做头,上下井口不得同时作业, 并由上下井口组负责人通过电话联络, 保证施工安全顺利。
二、上井口 2＃、3＃绳作头
1.平衡油缸1＃～4＃缸底园螺母退到末端, 并打开供油阀门放油;2.更换副罐3 # 调绳油缸及楔型装置，检查旧绳是否锁好, 连接装置上方钢丝绳必须松驰;使用 1吨倒链挂在罐道粱上, 用于牵扶油缸，防止倒缸;3.割断 2＃3#旧绳, 打开楔型装置, 拆去旧绳头, 并对楔型装置进行检查维护;4.新绳头填入楔型装置, 更换全部夹板螺栓,定位螺栓, 并使用两台5吨倒链倒 挂在井架一层平台上抽紧2＃、3＃新绳, 以副天轮至绞车滚筒段新绳绷直为宜；
注意: 两台5吨倒链要保持张力一致, 新绳头 5米持平记号保证特平, 以保证新绳等长。
5.拧紧所有螺栓, 2＃、3＃楔型装置投入使用,2＃、3＃回绳头用φ28园宝卡或10＃铁丝绑扎到新绳上, 多余部分割去;6.注意事项: ① 割旧绳时新旧绳分开, 并注意火焰不得损伤新绳;② 所用工具、零配件及时清点, 撤离井口；
7.松开两台5吨张紧倒链, 使2＃、3＃新绳受力;8.上述工作完毕后由该组施工负责人与井下施工负责人联络准许下井口施工。
三、下井口施工负责人接到上井口施工完毕, 允许施工联络后方可开始在四层双梁上挂5吨倒链, 二层搭平台。具体施工程序如下: 1.下井口 1＃─4＃旧绳绳头使用φ28卡子作绳鼻, 分别使用四台5吨倒链(6M加长)悬吊在罐道梁上并张紧, 以罐笼上升3m高度为宜(3m为新绳弹性伸长量估计值), 注意使用2吨倒链一台牵引固定油缸, 防止倒缸；
2.1＃～4＃油缸园螺母退到末端, 并打开供油阀门放油；
3.松开2#,3#绳的5吨倒链,割断2＃、3＃旧绳,摘除旧楔型装置, 更换新楔型装置, 并检查联结园柱销有无损伤；
4.2＃、3＃新绳穿入楔型装置, 绳头用φ28园宝卡做鼻, 使用两台6米加长 5吨倒链抽紧, 使罐笼稍微上提为宜, 此时1#,4#绳上的两台稳缸倒链不变力（注意:使两台抽紧倒链拉力保持均衡, 新绳平装置保持特平, 以保证新绳等长。）；
5.上紧2＃、3＃楔型装置上所有螺栓,回绳头使用φ28卡子或10＃丝绑扎到新绳上, 多余部分截去;松开2＃、3＃绳上的两台抽紧5吨倒链, 使2＃、3＃新绳受力, 但不能摘除；
6.1＃、4＃绳头作业程序同上述 2、3、4步骤；
7.1＃～4＃新绳头做好后, 需保证四根钢丝绳持平标志保持水平,以保证新钢丝绳等长；
8.松开1＃～4＃新绳头上抽紧倒链, 观察罐笼下沉量, 若下沉量超过稳罐水平, 则需重新打开楔型装置, 抽紧新绳, 上提主罐。最后锁好楔型装置, 松开抽紧倒链四根新绳受力；
9.检查清点施工人员、工具、备件完毕后收工, 并由组长向地面汇报施工完毕。
四、地面上井口施工组接到井下施工组电话后方可进行上井口1#.2#新绳做头工作，程序同本部分“二”所述。
第六部分 回收旧绳
一、所有上下井口绳头做完后, 回收所有工具材料, 包括导向滚轮, 支承工字钢,平台木板, 副罐天轮平台上的倒链等, 清点人员,上下井口处作业人员全部清点撤离。但下井口5吨倒链不得坼除, 以备串绳作业时使用。
二、井架东侧横梁外侧各用 8＃铁丝绑 2英寸钢管一根,以防落绳时损伤井架横梁结构, 绞车房与井棚空间内禁止站人。
三、沿钢丝绳与绞车滚筒下切口处割断四根旧钢丝绳,并由两个出绳孔送出八根旧绳头, 落地。
四、微动绞车上提主罐2─3米, 此时由于旧绳不受力,主副天轮处工作人员可将旧绳使用穿锥撬杠等将旧绳在天轮切口处拔离绳槽,新钢丝绳将在张力作用下切入绳槽, 直至旧绳天轮围包段全部离槽为止。
五、副罐天轮平台上人员往上提拉旧绳下放到副罐上方旧绳全部落地.注意人员提拉最后10米旧绳时不可过分用力,同时适当牵引旧绳,防止旧绳头在旧绳自重下落时甩动伤人。
六、缓慢上提主罐, 在主罐天轮的下层平台上逐个拆去钢丝绳联锁长夹板, 旧钢丝绳在自重力作用下将落在井架与绞车房之间的空地上, 直至主罐提升至上井口正常位置。注意旧绳不要落入天轮槽内, 必要时使用1“管子挑开托住。
七、提罐过程中仍遵守本措施第三部分”带新绳“章节相关的信号联络规定。
八、按上述”五"所述方法拉出主罐上方段旧钢丝绳, 旧绳回收结束。
九、示意图见附页图六。
第七部分 打压 串绳 一、四根新绳挂上后, 由于伸长率因素, 不可能满足平衡要求，因此要求打压平衡, 或进行串绳作业。
二、空罐试运行两趟, 井下作业人员指挥信号工在罐笼到达下井口正常位置时准确停车, 并通知井上人员测量新绳长短情况, 若新绳过长不超过 1米时进行打压调绳即可。打压人员测出钢丝绳超长长度。
三、打压程序如下: 1.手动打压泵置于主罐顶部并捆牢, 作业人员站在主罐顶部随主罐缓慢下降至主副罐齐平时停车, 停车信号由打压人员敲击罐道, 经上井口信号房传送到绞车房;2.主副罐平衡油缸分别使用手压泵打压供油, 使四根平衡油缸的园螺母全部脱离缸底后停止打压, 关闭阀门, 并将园螺母旋至贴紧平衡缸底部为止;3.打压时油缸杆伸长量计算值为: 主罐缸杆最小伸长量+副罐缸杆最小伸长量-新绳超长长度=200～300MM为宜(200─300MM 提升作业时钢丝绳弹性伸长量估算值)。
四、若新绳超长超过 1M 以上, 则需进行串绳作业, 串绳作业程序如下: 1.测出钢丝绳超长长度;2.下井口主罐使用2台5吨倒链在罐道梁上上提锁罐, 上提高度等于钢丝绳超长长度;3.2＃、3＃回绳头用φ28卡子做绳鼻, 使用另两台 5吨倒链挂在罐道梁上向上挂住绳鼻;4.打开2＃、3＃楔型装置, 2＃、3 ＃绳上两台倒链拉紧至两台锁均紧倒链不受力为止, 两台倒链受力保持衡;5.恢复2＃、3＃楔型装置;6.1＃、4＃回绳头做鼻, 打开1＃、4＃楔型装置, 使用锁罐倒链抽紧1＃、4＃绳, 抽紧程度以四台倒链受力均匀为止;7.恢复1＃、4＃楔型装置, 拆去全部倒链;8.下井口作业完成后, 人员工具全部撤出, 串绳作业结束。
五、换绳后两周内需对新绳不断观察其弹、塑性伸长量, 必要时再次进行打压或串绳作业。
第八部分 安全技术措施
一、由总指挥全面协调, 发令指挥各组作业, 各组成员听从本组指挥命令进行作业。
二、上井口信号电话联络及地面信号联络系统必须保证畅通无误,安全可靠,联络人员必须熟悉信号含义, 谨慎操作。安装后必须试验。
三、所有使用倒链等工具必须全部检查合格, 绳扣插接不少于18锥, 使用园宝卡子固定起重时每处不少于两道。
四、所有井筒、井口、井架作业人员必须佩带安全帽, 保险带, 所有板手、套筒、加力杆及其他工具必须用绳拴牢, 严防坠落, 卡子螺拴等等小件统一堆放。
五、严格按施工作业顺序进行上下井口的锁绳、锁罐、做头、解锁等作业, 上下井口不得同时作业, 上下井口经常保持电话联络。
六、井口平台木板不小于70MM厚度, 搭建平台时必须用棕绳联锁成整体并固定在罐道梁上;所有起重设施及附件的安设必须牢固可靠。
七、所有氧气切割时必须注意保护新绳、绳轮、楔型装置等。
八、绞车、稳车必须一人操作, 一人监护, 司机必须集中精力, 谨慎操作, 严禁打闹。
九、信号工必须持证上岗;所有信号联络人员必须严守岗位, 听清指令, 清晰发点。
十、施工前后, 必须清点人员, 清查工具、材料等。
十一、氧气切割时, 必须有烧焊措施，作业点需有两台完好的1211灭火器。
十二、信号系统电压等级不得超过220V。
十三、施工期间, 下井口泵工、信号、把钩及部分施工人员由矿院内大皮带斜井上下, 并需熟悉乘坐大皮带的规定、方法, 由熟悉井下线路的老工人带队上下井, 队值班人员要善调度、安排, 严防空岗。
十四、施工作业一气呵成, 施工人员及时调整, 轮换休息。
十五、施工中, 施工人员必须做好自保互保工作，安全监护人遇到不安全因素有权停止施工，直至不安全因素排除，非作业人员不得随便进入施工现场。
十六、施工结束后全面清扫现场, 所有旧绳头、铁丝等杂物全部清净。
附一
说明:
作业时间顺序表
主井提升论文 篇3
关键词：提升机；生产能力；提高效率
中图分类号： TD633 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-184-2
0 引言
河北尧安矿业有限公司丰达煤矿设计生产能力60万吨/年，主井立井提升，担负全矿井煤炭提升任务，提升高度435m。提升机型号2JK-2.5/20E，配用电机型号YR450-8，额定电压6kV；减速机型号ZZL710，速比20 ；最大提升速度4.78m/s，装备一对4吨标准箕斗。主立井因实际提升能力不能满足60万t/a，因此对主井提升系统进行改造，改造后满足设计产能力为60万吨/年。
1 改造说明
1.1 改造原因
在改造之前，原系统为交流异步电动机转子串电阻调速系统，通过切除转子电阻进行调速，此种电控系统存在很多的不足之处：
①依靠档位调节速度，调速不连续，运行中机械振动大，制动不安全。
②启动及换档时冲击电流大。
③调速时大量的电能消耗在电阻上，不但浪费严重，也造成工作环境的恶劣。
④系统结构复杂，维修量大。
⑤耽误生产。矿井是连续24小时工作，生产量大，任务繁重，由于电控系统落后，即使是短时间的维修，也会给生产带来损失。
1.2 改造后优越性
交流变频技术发展得越来越成熟，变频调速性能的优越性渐渐提升。
越来越多的交流矿井提升机开始采用以变频器为核心的调速系统，彻底淘汰了沿袭几十年的交流绞车转子串电阻分级调速的模式，使提升机达到平稳、安全、可靠的运行状态。严重的避免了机械磨损，较大的防止了机械冲击，减少机械部分维修的工作量，使提升机械的使用寿命明显延长。采用变频控制的提升机，基本可以获得与直流电机相同的调速和制动性能。
为此，通过详细技术论证与调研，结合本矿具体情况，对主井提升机采用转子变频技术改造。转子变频调速说的是将成熟的低压变频技术应用于高压电机调速，是一项最新科技成果，其不仅融和了当代最先进电力电子技术、交流调速技术还融合了微机控制技术，尤其是其独有的以转子控制定子和以低压控制高压技术，具有其他调速方案不可替代的优越性。
转子变频的优点：
①可以用低压变频器来控制高压电动机的转速。
②所需逆变器的容量较小，通过转差功率回馈至电网（或电动机），做到大大节约电能。
③原理结构简单明了，使用的低压IGBT的数量远远少于高压定子侧变频装置的中压IGBT，更不需要配置大容量电抗器，大大降低了故障率。
④普通串级调速与之相比，不仅功率因数较高，而且谐波较小。
⑤配以制动单元及制动电阻，实现提升机四象限运行。
⑥具有闭环矢量控制。
⑦可调斜率的加减速度给定值设定。
⑧启动防冲击的“S”化曲线给定。
⑨预置起动力矩，防止起动时容器倒转。
⑩保护功能：有过流、过压、欠压、过速、堵转、绝缘检测等几十种。
2 改造内容
2.1 更换提升主电机、减速机
原主电机型号：YR450-8
参数：功率 480kW 定子电压 6kV 定子电流 52A
转子电压 689V 转子电流 360A 转速 735rpm
新主电机型号：YR500-8
参数：功率 500kW 定子电压 6kV 定子电流 52A
转子电压775V 转子电流 400A 转速 735rpm
原减速机型号：ZZL710 速比20
新减速机型号：ZZDP710I 速比20
2.2 安装变频电控系统一套
原提升电控系统为高压串电阻调速系统，改造新增加转子变频调速系统一套，与原电控系统可进行切换使用。改造后正常运行使用转子变频电控系统，遇有变频系统出现故障，可切换至原串电阻系统临时运行，确保不影响煤矿的正常生产。对提升电控的控制系统部分进行改造，增加由PLC控制变频系统正常运行的各类输入输出接口，并实现两套电控系统之间的切换及闭锁功能，让变频调速系统与原调速系统并存，互为备用，随时可以切换，确保提升机电控系统具备可靠性、经济性、精确性、兼容性、高效性等功能特点。
改造后保留串电阻电控系统，新增一套转子变频设备，正常使用采用变频设备，变频故障时，可切换到串电阻系统，然后对变频系统进行维护。变频设备具体配置如下：
①在操作台增加一套型号为FX2N-32MR的PLC，并配以必须的模块，使设备满足国家要求的双线制标准。对原有控制系统进行升级，重新编写PLC控制程序，完善安全保护系统。
②增加一套变频系统配置。
切换柜：用于串电阻设备和变频设备直接高压端和电阻端的切换。
整流变压器：增加一台主整流变压器，用于给变频器主回路供电使用。
自耦变压器：用于变频器输出到电机端的滤波并抬高电压，使之符合电机额定要求。
变频器：采用压频比转子变频技术，驱动电机正常使用。
2.3 安装信号自动装卸载一套
改造前与改造后提升机技术特征对比见表1。
表1 改造前与改造后提升机对比表
■
3 主井提升设备改造后校验
主要设计依据：
提升能力 60万t/a
提升高度 435m
箕斗型号 一对4吨标准箕斗
箕斗质量 3171kg
箕斗载重 4000kg
结论：经验算在工作状态，结构承载力、井架整体稳定性满足安全要求，应该增强分肢，使用时严禁超载。
4 改造后效果
4.1 增加了整个电控系统的安全性，以及系统运行的连续性
为满足安全生产，系统改造保留了原有的串电阻电控系统，让变频调速系统与原调速系统并存，互为备用，随时可以切换，在变频系统出现不可短时恢复的故障时，可马上切换到串电阻系统运行继续提升，不影响生产，待故障排除完成后再切换回变频系统正常运行。
4.2 实现节能效果
原串电阻系统调速方式，是利用控制器对串入转子回路中不同阻值的电阻进行组合，达到调速目的，缺陷明显，主要反映效率非常低，它以增加转差功率的消耗来换取转速的降低。转速越慢，效率越低，大部分功率被转换成热能而消耗掉。采用变频调速控制则很好地解决这个问题。变频调速是通过改变定子供电频率来达到电机调速的目的，无论转速高低，其机械特性基本上与自然机械特性平行，所消耗的转差功率都基本不变，因此效率很高，有着明显的节电效果，且调速的平稳性大大提高。在节能、减少维修等方面取得了明显的经济效益。
5 总结
主井提升论文 篇4
煤矿提升机电气控制系统分为工频和变频两种运行方式, 工频转子申电阻调速系统在电机启动时转子电阻不仅消耗了大量能量, 而且产生大量热量, 使周围空气温度升高, 严重影响设备散热性能, 降低设备使用寿命, 尤其是夏季此种现象更为明显, 另外为散热专门建设电阻室也许投入一笔费用。此外, 转子串电阻调速系统接头多、启动时电阻切换频繁、触头极易氧化或因接触不良而发热。系统维护工作量大。变频系统较好地解决了上述问题, 还具有如下优点:可靠性高, 抗干扰能力强, 通用性强;程序设计简单, 使用方便;采用先进的模块化结构, 系统组合灵活方便;安装简便, 调试方便, 维护工作量小;适应性强, 可进行柔性生产。
2 主井提升系统现状
根据变频系统的优越性能, 白庄煤矿对主井提升系统进行了改造, 在原有工频控制系统的基础上, 加设变频系统, 正常工作情况下使用变频系统, 工频系统热备用, 在变频检修和故障情况下能立即投入使用, 不但提高了生产效率为企业增加了经济效益, 更加强了我矿处理应急突发事件的能力。
白庄煤矿选用的BPDK-ZN-01SP高压变频的电控系统用交流变频器直接驱动转子短接的绕线式交流电机, 保留原系统的运行方式, 增加高压变频电控系统, 实现两套系统的切换运行, 主要设备有:全数字主控台、全数字高压变频调速柜、高压开关柜、辅助控制柜、系统切换柜。
3 双系统性能分析
3.1 更安全
安全回路的好坏是衡量提升机保护性能的的重要标志。白庄煤矿新型变频系统将安全回路设计成PLC双线制安全回路, 一套为PLC“软”安全回路, 另一套为继电器“硬”安全回路。提升机的保护有两种:发生故障时立即实现一级或二级安全制动;发生故障时可以完成本次提升循环, 不能进行下一个提升循环。
(1) P LC失效保护。当PLC自诊断发现系统存在重大故障时, 外置继电器失电, 断开安全回路。这时可以通过转换开关, 退出变频控制系统, 启用原来的工频控制系统进行提升工作, 不影响提升生产工作和PLC维修。
(2) 误开车保护。司机疲劳时, 很容易搞错开车方向, 发生过卷事故。新系统对开车方向进行闭锁, 当司机选错开车方向时, 提升机不能启动和开车, 只有司机的开车方向选择正确时, 才能启动和开车。
(3) 过卷保护。当提升容器超出正常车位置时, 过卷开关动作, 使安全回路断开, 提升机实现安全制动。过卷以后, 如需继续开车, 司机必须扭动过卷复位开关, 安全回路才能重新接通。若司机将过卷复位开关位置扭错, 则不能开车。过卷故障解除后, 司机应将过卷复位开关重新复位后再开车。
(4) 闸瓦磨损保护。当闸瓦磨损超限时, 机械闸制动力不足, 闸瓦磨损开关将动作, PLC会输出保护信号, 断开安全回路, 进行安全制动。待重新更换闸瓦后, 方能开车。
(5) 超速保护。当提升机的运行速度超过最大提升速度时, 由PLC“软”安全回路和由继电器组成的“硬”安全路同时动作, 实现双重保护。
(6) 减速保护。提升机在减速段运行过程中, 若提升速度超过设计速度时, 安全回路断开。若提升机接近井口时仍超速, 则提升机机械闸进行抱闸。
(7) 深度指示器失效保护。当提升机的牌坊式深度指示器发生事故时, 输出保护触点动作, 实现安全制动。
(8) 调绳连锁保护。提升机调绳时, 需将调绳开关置调绳位, 保证提升机在全抱闸状态下进行离合器的打开和合上。
(9) 绞车保护。变频调速装置还具有过压、欠压、过流、超负荷、短路、超温等保护, 满足煤矿安全规程要求。转子申电阻调速装置无电动机过负荷、缺相、超温保护, 无限速、自动减速功能, 对过卷和超速只有单一保护功能。转子申电阻调速装置内的鼓形控制器、正反向接触器通过电流大, 又频繁动作, 触点易烧损;电阻发热量大、接头多、易氧化或接触不良而发热, 所以维护量极大。变频调速装置采用无触点控制, 电机的正转、反转采用计算机控制, 加上变频调速装置的功率器件及控制计算机模件均系德国进口产品, 产品质量优良可靠, 维护量很小。
根据工频转子串电阻起动曲线和速度曲线看出, 加速度不平滑, 不能实现匀加速, 钢丝绳受力不均, 容易出现震颤, 加速断绳。根据采用变频后起动曲线和变频系统四象限运行曲线, 变频系统下电机能平稳加速, 实现无级调速, 过渡过程较平滑, 钢丝绳受力均衡, 消除了提升机“颤抖”现象, 延长了提升钢丝绳等设备使用寿命。
3.2 更高效
主井采用工频作为控制系统时, 每月有7小时时间在处理各种机械事故, 改造后主井采用双套系统, 正常情况下使用变频系统, 工频系统热备用, 在变频出现故障时能立即投入使用, 理论上消除了机械事故处理时间。每月可节约5小时时间用于提升。白庄煤矿提升系统每小时提升45勾, 每勾净重6.0吨, 这样每年可多提煤炭16200T。
3.3 更节能
工频系统采用转子绕组串电阻进行调速, 装置在减速和重物下放时需投入动力制动, 大量能量消耗在转子电阻上, 不但造成能量浪费还会产生大量热量, 使控制系统周围温度升高, 夏季严重影响系统散热性能。而四象限变频调速装置在减速和重物下放操作时, 能自动地将电动机的再生能量反馈至电网, 实现再生反馈制动, 节电效果明显。
现以主井提升机为例进行分析。主井提升采用800k W/6000V异步电机, 采用变频调速装置较串电阻调速装置省电50%左右。网侧变流器实行PID控制, 对网侧交流电流的大小和相位进行实时检测并控制, 使输入电流与电源电压保持同相位, 使系统的功率因数总接近于1。这样就提高了功率因数, 减少了无功消耗, 降低了压损, 力率调整电费减小, 此项可节约电能15%左右。此外, 变频启动启动电流小, 降低了对周围电网电压的影响, 使电网供电更安全, 性能更好。
4 结语
变频系统因其各性能指标较工频有显著优点, 在煤炭行业和其它行业中逐步代替工频系统已成必然趋势。S
摘要：本文论述了国煤矿提升机变频控制系统的可靠性和优越性, 变频控制系统操作简单, 保护全面且能迅速准确动作, 减少了无功消耗, 节能效果明显。
主井提升论文 篇5
项目说明：本项目目的是将主井绞车房现场情况及时准确的反映在操作人员面前，是主井无人值守控制系统的补充，作为其达到无人值守目的的必要手段。全部项目包括设备采购及安装，并调试完成。
一、监控位置及点位（共8个）：
（一）生活污水6个
1、风机房
2、调节池
3、一级、二级曝气生物滤池曝气情况
4、斜管沉降池
5、中间水池
6、配电室
（二）矿井水（2个，两地点离控制室均不足50m）
1、压滤机房
2、清水池
二、监控技术要求：
1、摄像头安装高度需在监控位置上方3米以上处
2、显示采用42寸液晶电视（三星）
3、视频录像机分割可画面不少于32个，采用索尼公司产品。
4、通过光纤传输至卸载站控制室，光纤采用GYTA53 —12芯。
5、交换机采用索尼公司产品，预留控制系统传输接口，交换机设置机柜，同时机柜内预留200*200mm空间用于控制系统改造。
6、硬盘不小于1TB。
7、摄像头可满足现场监控范围，清晰度不低于480线，要求采用索尼公司产品，包含防水盒。
三、项目内容：
所有需用设备（包括辅件）的购置、安装、调试，满足现场使用要求，属于交钥匙工程(我单位仅提供施工必须的电源和水源)其中传输光纤的敷设采用镀锌钢丝拉绳、镀锌挂钩挂设，包括原电缆的整理。
四、售后服务
1、质保期为系统最终验收之后12个月。
2、在合同质保期内，如果系统发生由于系统本身质量问题而引起的故障和设备的损坏，施工方将免费予以解决问题或免费更换损坏的部件。
信湖煤矿主井井架竖立工艺 篇6
【关键词】井架；竖立；工艺
1.井架吊装方案
方案原理。
井架竖立选用双抱杆起吊竖立。将钢结构井架划分为主、副斜架吊装单元，采用主、副斜架地面分片整体组对，抱杆利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，主斜架利用抱杆采用半翻转法的起吊工艺方法竖立，副斜架利用已竖立的主斜架采用滑动提升法的工艺方法竖立，空中合拢找正后焊接固定的方法进行施工。
起吊井架之前须先竖立抱杆，本次起吊选用的抱杆参数为1.6×1.6m，H=60m，抱杆底部距主斜架基础中心线前8米，由北向南（头朝南）组装，利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，固定抱杆缆风绳，收紧钢丝绳后方可起吊主斜架。主斜架利用双桅杆采用半翻转法起吊，见图1。提升绳主斜架的四根钢丝绳分别从抱杆头部通过导向滑车传至抱杆底部，再由导向滑车接至4台提升稳车。根据平面力系平衡原理，吊装的提升力由设置在桅杆顶部主起吊滑车组提供的，平衡力由4台16t的提升稳车提供。副斜架利用主斜架采用滑动提升法起吊，见图2，平面力系平衡原理同主斜架吊装相同，吊装的提升力由设置在主斜架顶部吊点上的起吊滑车组提供，平衡力由起吊主斜架的稳车提供，通过设置在主斜架顶部的一套提升滑车组将提升力传递到副斜架顶部吊点，以平衡副斜架自重引起的吊装载荷，滑车组之间的平衡由中间的平衡滑轮进行平衡。
2.方案施工步骤
2.1抱杆竖立
a、抱杆技术参数。
抱杆基本参数：截面尺寸：□1600mm×1600mm，高度60m，重量约55t，索具重量15t。
抱杆基础处理：为减少地基的沉降，保持沉降的均匀，并充分考虑现场地质状况，特对抱杆基础做如下处理，在井口原300t龙门架基础上铺设一层道木，并用扒针扒牢。基础至钢板之间各层接触面均要用软土填平，以保证受力的均匀。
b、抱杆竖立方案。
本次起吊采用1.6×1.6m，H=60m抱杆，抱杆底部距主斜架基础中心线前8米，由北向南（头朝南）组装，利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，固定抱杆缆风绳，收紧钢丝绳后方可起吊。缓慢收紧抱杆缆风绳，将抱杆调直。
2.2主斜架竖立
主斜架最大提升力为363.5t，对基础的最大作用力为253.3t，提升绳的四个绳头分别从抱杆头部通过导向滑车传至抱杆底部，再由导向滑车接至4台提升稳车。起吊之应前调整抱杆，使其处于垂直状态（略向后倾）并使两侧缆风绳保持一定的张力。检查地锚，铰链焊缝，提升系统滑车、提升绳、稳车及配电设施，轴销加油润滑等
a、主斜架抬头。
检查完毕并确认各部正常后起动4台提升车，缓慢将主斜架抬头1m高，然后停车检查提升系统及主牵系统的可靠性，确认各部无异常后继续起吊。
b、主斜架竖立。
再次起动1#-4#主提升车，缓慢将主斜架竖立。考虑到起吊主斜架时主牵、主提升绳的弹性，可将主斜架起吊至略大于设计角度（井架中心偏后约500mm）。当主斜架起吊至75.79120时，停止四台提升稳车。起吊完毕后锁紧保险绳，并按设计安装地脚螺栓，垫齐垫铁，将斜架压力均匀传递到基础上。
2.3副斜架吊装
a、副斜架抬头。
副斜架最大提升力为：161.9t，副斜架提升前应先松动主斜架地脚螺栓，之后检查整个提升系统并确认各部正常后起动2台提升车，将副斜架抬头至安装连接梁相应高度时停止提升，安装连接梁及相应平台。
b、副斜架吊装。
再次起动2台提升车，将副斜架托至井口，并缓缓吊起。起吊过程中要用两台50t汽车起重机分别从副斜架腿部配合主斜架向前滑移。当副斜架腿部接近基础时，缓慢收紧其各自的后留绳，利用吊车将副斜架跨越基础。
c、副斜架就位、找正副斜架吊装就位后，利用两台提升稳车及两台后留车调整至与主斜架接合位置，焊接固定。
2.4井架收尾
主副腿合茬完毕后再将剩余平台、钢梯就位、安装，并补齐平台栏杆。
2.5井架找正
井架附件安装完成后，分别从两个垂直方向用经纬仪观测提升中心线。在斜架底脚用200吨油压千斤顶配合找正，井架找正后垫牢垫铁，并拧紧地脚螺栓。紧固地脚螺栓的同时要连续观测井架提升中心线。井架找正工作完成后要对井架提升中心线进行一次复测。
2.6二次灌浆
井架找正后，按设计进行二次灌浆，二次灌浆应振捣密实。
【参考文献】
[1]成大先主编.机械设计手册.（单行本）.
[2]梁敦维主编.结构吊装工程计算手册.
[3]袁伯文主编.工程力学手册.
[4]钢结构设计规范.（TJD-T4）.
主井提升论文 篇7
矿井提升是煤矿生产的咽喉要道, 随着社会经济发展对煤炭需求的增加, 矿井提升速度和一次提升载荷不断增大, 这对提升机的安全可靠运行要求越来越高。而矿井提升因提升载荷而引发的事故时有发生, 其中最具代表性的是过卷、坠罐、蹲罐、松绳、断绳等。通过分析发现引发这些事故的原因主要有过载、卡罐、张力不平衡、卸载不彻底[1]。因此研究设计了主井提升载荷无线监测系统, 通过对提升载荷的实时监测, 实现对上述故障的报警, 以避免重大事故的发生。
1 总体方案
提升载荷的监测主要为了实时监测钢丝绳在装卸载过程的受力状态, 对其是否存在超载、卸载不彻底等情况进行判断与报警, 并对比分析每根钢丝绳的受力状态, 对钢丝绳张力是否平衡进行判断与报警。
1.1 张力检测原理
目前多绳摩擦式提升机多采用液压张力自动平衡装置, 它在一定程度上缓解了钢丝绳张力不平衡状况, 然而目前在一些深井的使用过程中张力平衡装置出现了“偏窜”现象[2], 即其中一端悬挂平衡油缸活塞杆伸出到极限的同时另一端油缸活塞杆缩回到极限, 导致连接这两个平衡油缸的钢丝绳受力过大或者过小, 从而不能保证各钢丝绳张力差不得超过10%的要求。现场为避免这一现象的发生, 通常对张力平衡装置采用一侧联通, 一侧关闭的工作方式。此种工况虽然减少了现场维护, 但对钢丝绳张力是否平衡埋下了隐患。
因此通过在每根钢丝绳平衡油缸的连通管路上串接油压传感器, 实时检测油缸油压, 从而间接达到监测每根钢丝绳张力的目的[3]。同时在张力平衡装置的侧板上安装拉线式位移传感器, 对张力平衡装置活塞杆的实时位置进行显示与报警。
1.2 系统原理组成
采用单片机作为下位机实现对油缸油压信号和活塞杆位置信号的采集, 通过无线传输的方式将信号传送到井上的无线接收器, 接收器采用485总线的方式将信号传输至安装在绞车房司机室的工控机进行进处理和显示。同时安装在工控机内的开关量采集卡检测提升信号, 实现对过载、卡罐、张力不平衡、未卸净等故障的判断, 当故障发生时进行声光报警。系统原理组成如图1所示。
2 系统硬件设计
监测系统主要由无线采集发射器、无线接收器、充发电装置、轴编码器、工控机组成。本文主要介绍无线采集发射器及充发电装置的设计。
2.1 无线采集发射器设计
无线采集发射器主要实现对四路油压信号、四路位移信号以及一路电池电压信号的采集与发射功能。它采用8位AVR单片机ATmega88PA作为主控处理器, 模数转换器采用ADI公司的AD7490芯片, 其具有12位分辨率、支持16通道模拟量输入。本文选用的油压传感器量程为0~35MPa, 拉线位移传感器量程为1500mm, 输出信号均为4m A~20m A, 经过电流隔离变送器及250Ω精密电阻转换为1V~5V电压信号。经模数转换器采集后, 由单片机打包处理, 并通过无线数传模块发送至井口接收器。
2.2 充发电装置设计
由于采集发射器安装在提升容器上, 所以供电方式只能采用外部电池供电, 为解决频繁更换电池的弊端, 针对采用刚性罐道导向的井筒设计了充发电装置, 刚性罐道常采用主罐耳和两个侧罐耳, 其对提升容器运行起到导向、缓冲与稳定运行的作用。通过调节其中一个侧罐耳与罐道的相对位置, 使其在整个提升过程中一直压紧罐道, 罐耳自转并带动发电机发电, 在提升机正常工作时, 充发电装置一方面给无线采集发射器供电, 一方面将多余的电存储到电池中。而在提升机停车检修时由蓄电池给系统供电。这样不仅避免了更换电池的工作, 也极大的延长了系统的续航能力。
3 系统软件设计
系统软件主要由下位机单片机信号采集处理与发射程序, 上位机Lab VIEW监测显示程序组成[4]。
3.1 下位机单片机软件设计
下位机主要完成四路油压信号、四路位移信号、一路电压信号的实时采集、AD转换以及无线数据的发射。下位机上电后先进行系统初始化, 由单片机控制AD循环采集9路模拟量信号, 信号处理采用算术平均滤波方法, 每次循环采集8组数据, 求平均后采用CRC校验打包发送。其程序流程图如图2所示。
3.2 上位机Lab VIEW软件设计
上位机软件是系统的重要组成部分, 主要完成与下位机的串口通信, 对接收到的原始信号进行实时存储、处理、显示, 并结合提升信号完成对提升故障的判断, 当发生故障时能够及时断开安全回路、提供声光报警并对故障时间与类型进行存储。采用轴编码器获得两侧提升容器在井筒中的实时位置。
其中对过装、未缷净、卡罐、张力不平衡等故障的判断采用如下的方法进行:
1) 过装判断:容器在井底装载之前, A侧钢丝绳总张力为容器在井底皮重Fzq, 装载后A侧钢丝绳的总张力增加为Fzh, 容器装煤量=Fzh-Fzq。在系统得到A侧定量斗关闭或箕斗有料信号时将装煤量与设定过载阈值比较, 如果此时载荷大于该阈值, 则认为A侧发生了过装载故障。
2) 未卸净判断:容器在井上卸载后A侧钢丝绳总张力为Fxh, 与容器在井上皮重Fsp, 未卸载量=Fxh-Fsp, 在系统得到B侧定量斗关闭或箕斗有料信号后, 此时设定一个阈值, 如果此时未卸载量大于该阈值, 则认为A侧发生了未卸净故障。
3) 卡罐判断:实时监测钢丝绳总张力F, 如果F超过提升过程中张力上限值Fs或小于张力下限值Fx, 即F>sF或F
4) 张力不平衡判断:假设各钢丝绳实时张力依次为F1、F2、F3、F4, 则张力不平衡度计算公式为:
《煤矿安全规程》规定, 任一根钢丝绳的张力与平均张力之差不得超过±10%, 若测得不平衡度大于10%, 则认为提升系统出现张力不平衡故障。
上位机监测界面如图3所示。
4 结束语
主井提升载荷无线监测系统在现场运行期间主要实现了对装卸载过程的实时监测和判断以及钢丝绳张力不平衡的监测, 拉线位移传感器能够动态反映张力平衡装置的活塞杆的实时位置, 充发电装置的发电量与用电量基本达到平衡。本系统的稳定运行, 保证了煤矿的安全提升, 避免了提升故障的发生, 对煤矿的安全生产具有极其重要的意义。
参考文献
[1]陈辉, 罗建中, 郑怀鹏, 徐桂云.基于无线传输的多绳摩擦式提升机载荷监测系统[J].矿山机械.2010 (13) .
[2]赵强.摩擦式提升机钢丝绳液压自动平衡装置检测研究[J].煤矿机械, 2013, 08:221-222.
[3]刘云楷, 徐桂云, 张晓光.多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统[J].煤矿机械, 2011, 32 (05) :131-133.
主井提升论文 篇8
鄂庄煤矿于1982年8月建成投产, 井田面积18 km2, 地质储量1.2亿t, 服务年限64 a。原有生产能力为120万t/a, 2013年9月改造完毕后生产能力达到了220万t/a。鄂庄煤矿是生产矿井, 为了达到预期的年度生产计划目标, 只有在生产的前提下对主井提升系统进行分步骤的技术改造。这也是本次提升系统技术改造的最大亮点和难点。
2 主井井塔设计改造
鄂庄煤矿现有主井提升系统为主井井塔, 钢筋混凝土剪力墙结构, 平面尺寸12 m×14 m, 总高度44.3 m, 基础形式为混凝土桩基础。提升机布置在井塔第6层, 楼层标高34.200 m。井塔内部自标高9.00 m至标高29.700 m处设置钢结构内套架。
根据现场实际情况, 改造主井提升系统, 提升机改为落地式, 需改造部分主要包括:①新建提升机房、钢井架;②对现有井塔及内套架进行核算, 并进行必要的加固改造。
为了减少改造工期、减少投资、最大限度地减少对正常生产的影响, 井架设计突破传统设计方式, 根据井塔高度及对井筒中心线的偏移, 井架结构进行多方案优化设计。提升机井架的支撑平台高度稍高于现有提升机井塔的高度。其优点是新提升机的安装不影响正常生产;在提升机井架的支撑平台上装设滚轮, 安装井筒钢丝绳罐道比较方便。
井塔屋面采用双向交叉角钢网架承重结构, 混凝土预制板屋面, 新增钢丝绳穿过屋面时, 与主要受力构件相碰, 需要对屋面进行改造, 拆除现有屋面, 采用两根钢大梁和夹芯彩钢板代替。
井架主体结构采用可视化通用有限元结构分析及钢结构设计软件整体建模分析计算。按国家现行规范要求对该井架进行多种荷载组合作用下的强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。根据现行规范分析后认为, 改造后井塔所受荷载小于改造前, 且使用年限在原设计的范围内。因此, 井塔主体结构不需进行大量的加固改造, 完全可以满足技改后生产的需要。
3 提升机技术改造
原有主井提升机为井塔式多绳摩擦提升机, 型号为JKM2.25×4/11.5。提升机主轴高度33.5 m, 井塔全高44.3 m, 装备一对5.5 t箕斗。技术改造拆除原有提升机, 并尽量利用井塔内的其余设施, 减少投资。为了减少对现有主井提升系统生产的影响, 改造后提升机选用落地式多绳摩擦提升机。在主井附近新建提升机房, 在新选用的提升机安装就位后进行新老系统的更换, 最大限度地减少对正常生产的影响。
新设计的主井提升机的最大提升速度为9.16 m/s;计算提升系统实际最大静张力362 k N;计算提升系统实际最大静张力差102 k N;主导轮直径DN>3 240 mm;根据设计的参数, 可以选用型号为JKMD3.5×4 (Ⅲ) 落地式多绳摩擦提升机, JKMD3.5×4 (Ⅲ) 型提升机主要技术参数如表1所示。
该立井提升机系统围包角182.4°, 制动力265 k N, 未配防滑配重, 系统总变位质量102 652 kg, 防滑验算的参数如表2所示。
4 箕斗技术改造
主井提升能力的主要技术参数具体表现在箕斗的吨位上, 也就是说箕斗的大小在某种程度上决定了矿井的年产量。鄂庄煤矿主井井筒净直径为4.7 m, 井筒内布置一对断面为2 200 mm×1 100 mm的5.5 t多绳箕斗, 曲轨卸载, 钢丝绳罐道, 同侧装卸载。
根据《煤矿安全规程》规定, 采用钢丝绳罐道时, 立井提升容器间距≥500 mm, 提升容器与井壁间距≥350 mm, 容器与井梁间距≥350 mm。原箕斗断面为2 200 mm×1 100 mm, 满足要求, 井筒断面布置与现有系统一致, 如图1所示。
根据提升机防滑要求, 箕斗自重16 000 kg。因此, 设计确定箕斗断面尺寸为2 200 mm×1 100 mm, 自重16 000 kg。箕斗卸载口标高定位12.5 m (相对主井井口锁扣盘标高) 。
由于井筒实际尺寸不变, 箕斗的断面尺寸也没法改变。在这样的前提下, 如果想实现箕斗扩容, 只有增加箕斗的高度才可行。根据矿井提升能力和提升系统确定的技术原则, 改造后的提升容器采用一对10 t多绳箕斗, 箕斗的高度增加到11 m。
5 定量斗技术改造
鄂庄煤矿主井底原有装载工艺过程为:在原煤仓下方安装2台往复式给煤机, 给煤机受料下方安置2台容量为5.5 t的定量斗, 每台定量斗对应1台箕斗进行装载。由于新采用的箕斗容量为10 t, 原有定量斗显然无法满足改造后装载工艺的要求。
按照设计的惯例, 应将5.5 t的定量斗改造为10 t定量斗即可。改造步骤如下:扩建硐室→延伸井筒→拆除旧设备→安装新设备。扩建硐室的原因是新定量斗容积变大, 原有硐室的空间安装不下;延伸井筒主要是新定量斗的高度增加, 箕斗的高度增加, 过放距离必须加长。
扩建硐室及延伸井筒这两项工程的开展, 主井提升系统必须停止正常生产, 这和本次改造的宗旨发生冲突, 严重影响了工期的进度。如何突破主井底原有的装载工艺过程, 是本次主井提升系统改造的最大技术障碍。课题组经过深入的调研攻关, 最终确定采用定重给煤机式主井底箕斗原煤装载, 即将原有2台往复式给煤机更换为定重式给煤机, 取消定量斗式定重装载。
改造后装载工艺过程如下:当位置传感器1检测到箕斗1到位时, 定重给煤机1自动开启向箕斗1输送原煤;达到预设吨位时PLC发出信号, 定重给煤机1自动停止, 箕斗提升。箕斗2的定重装载重复以上动作即可。定重给煤机在主井底箕斗装载过程中实现定重、给煤双重功能。
定重给煤机的安装尺寸在原有硐室的空间内即可展开, 不需要改扩建硐室。定量斗的取消改变了箕斗的装载工位, 改造后箕斗的装载工位在定重给煤机的下方, 提升高度就是5.5 t定量斗自身的高度。由于箕斗装载位置的提高, 增加了过放的距离, 井筒则不需要延伸。定重给煤机的使用减少了扩建硐室及延伸井筒这两项工程, 大大缩短了系统改造的工期。
6 结论
鄂庄煤矿主井提升系统技术改造成功实现了“一井变两井”的目标, 主井提升能力得到显著提高。改造过程中最大限度地减少对正常生产的影响, 充分利用原有井筒的装备, 减少了投资。尤其是在主井底采用了最先进的装载工艺, 成功地避开了扩建硐室、延伸井筒这两项工程, 在全国同类系统改造工程中尚属首例。以上几点经验都是在本次实际改造过程当中总结出来的, 对于主井提升系统的改造具有一定的推广意义。
摘要：以鄂庄煤矿主井提升系统技术改造为例, 结合该矿井现有主井提升系统和装备情况, 坚持技术先进、装备合理、缩短工期、减少投资、充分利用现有设施、减少井上下改造工程量, 尽最大限度减少对矿井生产影响的原则, 对主井提升系统进行升级改造。
主井提升论文 篇9
关键词：SINAMICS SL150,工艺控制系统(WTC),双系统备份
0 引言
与一切电气设备一样,提升机电控系统是暴露在客观存在的,各种参数变化的物理环境(如温度、气压、湿度等)和电磁环境(如电场、磁场、电磁场等)中的。其中电磁环境的变化会直接影响电控系统的正常工作。因此,任何电气控制装置必需具备其所应完成的工作能力外,也同时必须具备对外界环境的适应能力、对自身小故障的承受能力。分析我矿主井提升系统单套提升机存在的问题2012年12月济宁二号煤矿通过技术改造,引进安装SIEMAG ST3-F双恒减速液压制动系统及西门子的SINAMICS SL150驱动控制系统,外加新增高压开关柜及变压器,实现了新老系统互换,一套提升机两套驱动控制系统的功能。
兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿是年产600万吨原煤的特大型现代化矿井。主井原煤提升系统安装提升机一套,同步电机容量为5400千瓦,配双34吨箕斗,提升能力1260吨/小时,其电控系统采用德国西门子公司交交变频矢量控制系统。由于其控制系统中故障诊断、监测和故障指示等程序设计繁琐,故障指示不明确,故障查找和排除较困难,处理故障时间较长,影响生产时间较长,严重制约了矿井生产能力的发挥和高产高效矿井建设的要求。
主井提升机自1995年投入使用,经过近19年运行,存在不少问题,目前很难购买到配件,性价比非常低,且买到的配件也是多年前生产的,已出现不同程度的老化。而且,系统经常发生故障,严重制约矿井的生产能力,造成较大的经济损失。为了尽最大可能消除上述原因造成的不利因素,经过调研,制定了下面的改造方案,增加一套提升机驱动控制系统,共用液压制动系统:
(1)用最新的S7控制系统替换S5系统;
(2)用SINAMICSSL150全数字交交变频矢量控制系统替代SIMADYN-D交交变频矢量控制系统及其功率柜;
(3)用ST3-D液压制动系统替代ST2-C液压制动系统;
(4)更换制动器机械部分。
采用上述方案改造后,可以消除目前主井提升系统存在的不利因素,对于保障矿井的正常、高效生产意义重大。可以利用一台提升机、二套电控及驱动系统,实现二套提升机的功能,具有较大的经济效益和重大的社会效益。
具体改造方案如下。
1 系统原理及构成
1.1 新增驱动电控系统原理
如图1所示,采用增加3台高压开关柜、7台变压器的供电方式,对新驱动系统进行供电。
1.2 改造内容
电控驱动系统的改造包括以下内容:
(1)SINAMICS SL150全数字交交变频矢量控制系统;
(2)全数字矿井提升机工艺控制系统(WTC);
(3)主控PLC控制柜;
(4)变压器组、高压开关柜;
(5)操作台;
(6)制动控制系统:液压站和闸控系统;
(7)低压配电及切换柜;
(8)定子绕组供电切换柜。
11.3需增加的设备
针对上述改造内容,并结合西门子公司交交变频系统最新产品,需需使用以下设备:
11.3.1 SINAMICS SL150全数字交交变频矢量控制系统
交交变频矢量控制系统应用国际先进的SINAMICS SL150矢量控控制技术,该系统具有实用、安全可靠、维护方便、备件容易买到等优点点。
该系统具体功能如下:
(1)电流、磁通的矢量控制;
(2)定子电流和电压的调节控制;
(3)转子回路的磁链调节控制;
(4)功率因数的控制;
(5)根据力矩实现电源和电压的前馈控制;
(6)主回路及转子回路的监测与监控;
(7)采用高精度数字触发技术,实现全数字触发控制。
1.3.2全数字矿井提升机工艺控制系统(WTC)
新增电控系统采用两套独立的控制系统实现提升机工艺控制。两套套系统独立运行实现冗余控制。主要实现以下控制功能:
(1)根据行程信号,实现全数字行程控制;
(2)全数字速度闭环控制;
(3)S形速度给定;
(4)根据系统运行状况,实现交交变频矢量控制系统的信号监测与与监控。
根据相关的主轴编码器和导向轮编码器信号,以及测速发电机的信信号,实现提升机系统运行的监测与监控,如:
(1)连续速度监视;
(2)逐点速度监视;
(3)速度互相监视;
(4)行程互相监视;
(5)滑绳监视;
(6)错向监视;
(7)在监视系统软件中设定:井筒开关监视、过卷监视、失励监视、最大减速度监视、可控硅整流桥监视、停车零电流监视及给定值-实际值监视等。
WTC需要接入轴编码器信号就井筒开关信号,可参考2007年的成功改造经验,轴编码器信号和井筒开关信号并接入新系统,降低切换故障率。
1.3.3 主控PLC控制柜
此套主控系统应用先进的S7-400全数字控制系统,主要实现下列功能:
(1)根据提升工艺信号,提供提升机运行的计算、分析、运行和控制信号;
(2)实现系统运行的各种监视与监控任务;
(3)实现系统的故障监测、故障分析和故障监控;
(4)向SINAMICS SL150交交变频控制系统提供给定信号和运行控制信号;
(5)向监视与显示系统提供故障信息和系统运行信息;
(6)向操作台提供系统运行信息。
新主控系统不仅负责新增系统的监测和控制,同时还需要对老的高低压配电系统进行监测和控制,切换方案采用采用信号并接模式,外设的状态信号同时进老系统和新系统。
1.3.4 变压器组、高压开关柜
因原Simadyn-D电控系统所需变压器短路阻抗与SINAMICS SL150交交变频矢量控制系统所需变压器短路阻抗有差别,故原变压器组不再符合要求,需增加一套变压器组为SINAMICS系统供电,因此增加一套变压器组,同时应增加一套高压开关柜。
1.3.5 操作台
采用西门子组合式操作台,其设计与制作将根据提升工艺要求和操作人员的方便性来实现。如将“上位机人机界面”放至操作台中等。司机台内置ET200M分站,将司机台的信号通过通讯传给主控PLC,同时将主控PLC的状态信息在司机台上显示。
1.3.6 制动控制系统
本次电控系统改造中,制动控制系统主要对液压站和闸控系统进行改造。因现有液压站使用年限已久,压力不足,部分配件已不生产,故对其进行更换。选用SIEMAG的ST3-F型液压站替代现ST2-C型液压站,同时更换制动单元。新闸控系统为与ST3-F型液压站相配套的闸控系统。
1.3.7 低压配电及切换柜
新增加低压配电柜,为新电控系统提供220V、24V等工作电源,为冷却风机、润滑系统等提供380V配电。为实现新、原系统对冷却风机、润滑系统、液压系统等的外围设备的共同控制,采用新老PLC输出控制并接的方法,新老PLC加闭锁方式,不能同时输出控制信号。一套工作时,另外一套输出全部封锁。
1.3.8 定子绕组供电切换柜
定子绕组供电切换柜的作用是:实现新、原电控系统对提升机供电的切换。定子绕组切换柜原理图如图2所示。
新、原电控系统均为12脉波交交变频器,正常情况下,使用其中一套,另一套作为备用。
如图2所示,新增电控系统需增加2台双掷切换开关Q0.1、Q0.2,以实现新、原电控系统之间供电的切换。
1.4 新、原交交变频系统比较
SINAMICS SL150的优点:
(1)采用多重散热技术,散热效果好;
(2)使用快速更换模块的压力弹簧,维护方便;
(3)改进的故障信息系统,易于查找故障位置;
(4)模板减少,备件也相应减少,结构紧凑;
(5)不需要特殊编程语言,通过修改参数即可进行编程、调试;
(6)改进的HMI(画面显示);
(7)使用Drive-cliq总线系统,减少了电缆的使用。
2 改造施工
2.1 改造方案
2.1.1 电控系统图
图3所示为新增交交变频电控系统框图。图中除了电机、滚筒、外,其余硬件系统均为新增内容。其中井筒开关新老系统共用,轴编码器也可新老系统共用,信号采用并接的方式。
2.1.2 工作量安排
整个新增交交变频提升机电控系统工作量较大,一方面,要全面熟悉原系统的硬件结构、软件设计、信号来源等;另一方面,要设计新增系统硬件电路图、确定新增系统内部的信号配合及信号转换、对S7-400 PLC主控系统和WTC控制系统进行编程、安装调试等。
主井提升论文 篇10
曲江公司主井于2003年投产, 设计矿井年产量90万吨, 是我国江南原煤产量最高的矿井, 号称“江南第一大井”。
主井装备一套JKMD-3.25X4塔式多绳摩擦式提升机, 主导轮和导向轮直径3.25米, 提升有效载荷10吨, 钢丝绳柔性罐道, 双箕斗提升, 电机与主导轮直联传动, 设计最大提升速度10米/秒, 提升高度900米, 由低速直流电动机驱动。直流电动机功率1300KW, 电枢电压800V, 额定转速59转/分。电控系统采用天津天控生产的TZK全数字直流提升机电控设备, 其中核心控制器使用了西门子公司6RA70调速装置及S7-300 PLC。
主井井深1000米, 地面为井塔式结构, 卸载方式为曲轨自动卸载。井下设计有一个中央原煤仓, 对应两套装载机构, 给两只箕斗装煤。每套装载机构包括一台给煤机、一台胶带机、一套定量斗。定量斗下部有闸门和定重传感器, 装载站还设置一台双油泵液压站, 电气控制电磁阀, 打开、关闭定量斗闸门, 定重传感器称量定量斗原煤重量, 实现装载过程的自动控制。
2 改造的原因和目的
原提升信号及自动装卸载系统存在以下问题:
2.1 重复装煤现象。设备运行多年来, 经常出现重复装煤现象, 结果导致主电动机以最大力矩无法提升, 必须采取人为打开箕斗卸煤于井筒方法, 或设法在另一只箕斗 (一般在卸载位置) 装配重铁, 强行开车。无论采取何种方法解决问题, 都需要人工花几小时时间完成, 同时, 存在着安全风险, 严重影响安全生产。
究其原因, 重复装煤现象, 有时是装载站操作工误操作造成的;有时是井下原煤含水分较大, 卸载时, 粘附于箕斗而卸不干净产生的。而这两种主、客观因素, 原提升信号及自动装卸载系统都无法避免。
2.2 车房信号柜与装载站信号台通讯时常中断, 造成有时提升信号无法传递, 出现无法由上位计算机监视装载过程等情况。
2.3 卸载站信号台与装载站信号台之间的电缆为井筒电缆, 原为32X2.5mm2, 1000米长, 使用芯数多, 备用芯不足, 经常出现井上掉煤块或异物砸断的情况, 维修困难。
2.4 井口卸载煤仓较小, 有时原煤中的杂物堵塞网筛, 容易出现煤满仓现象, 检测开关为接触式, 经常产生误动作, 无法使用, 因而原系统无保护, 这样煤满仓使得原煤溢出, 煤块掉落至井筒, 砸坏减速开关、通讯电缆等井筒装备。
综上所述, 必须对原提升信号与自动装卸载系统进行改造, 提高主井的生产效率, 确保安全生产。
3 系统改造的原理
3.1 硬件组成。如图一为主井提升信号与自动装卸载系统设备组成示意图, 该系统由以下三区域的设备组成:
3.1.1 车房。车房设备为一台车房控制台及一套上位监控计算机。
3.1.2 卸载站。卸载站设备为一台卸载站操作台及二台井口煤仓物位仪。
3.1.3 装载站。装载站设备为一台装载站操作台、一台本安及隔爆箱、二台定重传感器、两套定量斗闸门传感器和一台液压站。
卸载站与装载站间的井筒电缆, 采用18X2.5mm2细钢丝铠装电缆, 使用13芯, 备用5芯, 使用芯中用于电源、通讯、备用信号及电话。
系统的核心采用西门子公司S7-300PLC进行网络化通讯, 如图二所示, 为PLC系统配置图。车房操作台装有两套PLC, 卸载站操作台装有一套远程站ET200M, 井下防爆箱装有一套PLC。整个系统设置两个网络, 一个为DP_PROFIBUS网络, 另一个为MPI网络, 前者为系统的主要数据通讯网络, 后者用于监控及编程。
车房控制台一套S7-300 PLC、卸载站操作台ET200M和井下隔爆箱S7-300 PLC, 构成主控系统。它们之间用DP_PROFIBUS网络通讯, 车房控制台S7-300 CPU作为主站CPU, 卸载站ET200M为从站, 井下隔爆箱S7-300 CPU作为智能型从站CPU。整个网络化CPU智能系统, 不但完成主井提升信号功能, 而且隔爆箱智能型从站CPU能够管理、控制两套装载机构给双箕斗装煤。即使网络通讯中断, 也能够控制装煤。
车房控制台另一套S7-300 PLC作为备用, 当主控系统故障 (尤其是DP_PROFIBUS网络通讯中断) 时, 完成整个主井 (车房、卸载站、装载站) 提升信号功能, 即备用信号。
整个系统三套PLC CPU (车房2套、隔爆箱1套) 和车房上位监控计算机, 其MPI接口, 组成一个MPI网络。利用上位机对提升信号及装载全过程进行监视, 也可以利用编程器对三套PLC进行程序的下载、修改及监控。
卸载站两套物位仪分别安装在卸载站煤仓上部两个间隔仓的顶部, 分别检测两个间隔仓煤是否满仓, 而这两个间隔仓分别容纳主、副箕斗卸载的原煤。物位仪采用德国VEGA公司的VEGAPULS系列产品, 该产品适用于检测固态物料, 采用雷达波发射与接收时间间隔, 转换成煤仓的煤位信号, 系统判断是否满仓, 若满仓, 提升机立即停车。
上位监控计算机采用工控机, 软件以西门子公司WINCC组态软件为基础, 编制应用程序, 形成动态监控画面, 实现对提升信号及装载过程的实时监视、记录历史数据等。
3.2避免重复装载的软件设计。软件的基本功能是实现主井提升信号及自动装卸载, 同时, 改造后的系统具备避免重复装载的功能。
3.2.1设置标志, 避免重复装载。箕斗在装载站装载点, 打开对应的定量斗给箕斗装煤, 当定量斗里的煤卸空时, 置“装载完毕”标志, 说明该箕斗已装煤, 同时, 复位“卸载完毕”标志, 说明该箕斗已装煤, 未卸载。
箕斗运行至卸载站卸载点, 由于曲轨的作用, 自动卸载, 此时, 系统置“卸载完毕”标志, 复位“装载完毕”标志。
主、副箕斗均设计“装载完毕”、“卸载完毕”标志, 根据这两个标志, 判定到达装载站的箕斗能否装煤, 系统从逻辑上严格闭锁, 即使人为误操作, 都无法打开定量斗给箕斗装煤, 避免了重复装煤的现象。
3.2.2设置“卸载故障”, 避免重复装载。有时, 井下原煤含水量较大, 箕斗卸煤时, 有部分煤粘附于斗壁而无法卸干净, 一旦提升机运行, 在“双箕斗提升”模式, 或者“单箕斗提升”模式, 系统设置“卸载故障”, 具体如下: (1) 在“双箕斗提升”模式, 提升机稳定运行时, 系统检测主提升电机的负荷, 判断其电流低于设定值 (此值比正常工作电流小) , 产生“卸载故障”。 (2) 在“单箕斗提升”模式, 提升机稳定运行时, 判断主提升电机电流大于设定值, 产生“卸载故障”。
系统检测出“卸载故障”, 置该箕斗“装载完毕”标志, 复位“卸载完毕”标志, 主电控系统控制提升机按减速曲线自动停车, 停车后, 即使卸载站设置“检修”方式 (主电控在该模式, 可以以5m/s速度运行) , 将该箕斗运行至装载点, 但无法装载 (打不开定量斗) , 如此, 避免了再次装煤的现象。
出现“卸载故障”, 提升机停车后, 卸载站置“检修”方式, 司机反向开车, 将该箕斗开到卸载点, 再次卸载, “卸载故障”方可复位。此时, 卸载站操作工最好确认箕斗确实已经卸载完毕, 方可发信号正常开车。否则, 提升机运行至检测位置, 还会出现该故障。
4结束语
采用西门子自动化产品及网络化设计, 同时, 采用德国VEGA物位仪进行满仓保护, 编制系统软件, 技术先进, 产品可靠。
通过对主井提升信号及自动装卸载系统的改造, 解决了原系统存在的问题。避免了重复装载现象;井上与井下通讯安全稳定;减少了井筒电缆芯数, 便于检修、维护;满仓保护, 也保护了井筒装备。
经过长期运行, 证实了上述观点, 新系统极大提高了主井的生产效率, 确实保障了矿井的安全运行。
摘要：针对煤矿主井提升信号及自动装载系统存在的问题, 采用西门子可编过程控制器 (PLC) 及其DPPROFIBUS、MPI网络通讯技术和建立在WINCC平台上的上位工控计算机, 对系统进行改造, 解决重复装载、上井口煤满仓、单勾提升、装卸载动态模拟监视等问题, 实现提升信号和装载自动化。
主井皮带电控系统及驱动装置改造 篇11
1 原系统概况
(1) 供电系统采用GG-1A型高压配电柜, 负荷侧引出三支分线分别接三台JR136-4型绕线式异步电动机, 异步电动机连接尼龙柱销联轴器, 联轴器输出端接相配套的减速器, 1#、2#两台减速器同轴拖动1#卸载滚筒, 3#减速器拖动3#驱动滚筒。
(2) 皮带传输由于其耐磨性差、弹性伸长量大、易燃、易断等材料特性以及输送距离远而易出现的跑偏, 同时考虑到工作的可靠性和人生的安全性, 设置必要的保护装置及其重要, 原皮带保护装置已经设有速度保护、皮带打滑保护、堆煤保护、跑偏保护、烟雾温度保护, 但是随着生产的进行, 不断出现新的问题, 所以保护装置有待完善。
(3) GG-1A型高压配电柜维修不方便, 经常耽误生产, 随着技术更新, 需要改造。
(4) JR136-4型绕线式异步电动机采用串联频敏电阻直接启动, 启动电流大, 对电网冲击负荷大, 严重影响电网的平衡, 而且由于电刷会产生火花, 有火灾、爆炸危险。电机使用时间长, 绕组整体绝缘老化, 也有得存在局部线圈有故障, 电机运行温度高。
(5) 减速器轴封结构设计不合理, 采用油沟、毡圈式轴封结构, 组装时使毛毡受压缩产生变形, 而将结合面缝隙密封起来。但由于毛毡的补偿性能极差, 密封在短时间内失效, 所以此时回油孔存在堵塞现象, 很难发挥作用, 在高温作用下, 内部压强过高, 使油从接合缝隙中流出, 产生漏油现象, 因此产生过轴承断裂和齿轮折断、齿轮磨损严重情况。
(6) 主井皮带运输系统是一个低速、负荷大、受力波动性大的一种工作场景, 而原系统采用的是一种抗剪能力差和补偿两轴线偏移能力差的尼龙柱销式联轴器, 工作可靠性差, 属于淘汰产品。
(7) 电机调速系统采用的是变极调速, 同步性差且出力不均匀。
2 系统重新设计方案
2.1 主井皮带运输驱动装置
主井皮带驱动装置通过1#、2#两台鼠笼式异步电动机驱动卸载滚筒, 3#鼠笼异步电动机单独驱动驱动滚筒, 减速器更新为行星减速器, 具有反向自锁功能。制动器采用液力耦合制动器, 设备简单且效率高、减速器输出端由尼龙柱销式联轴器变为蛇形弹簧联轴器, 安装和更新了KPT1系列跑偏开关、ZL-A/B型胶囊式输送带纵向撕裂保护装置、LDM-X型溜槽堵塞器、DH-III型胶带速度检测装置, GAD100矿用本安型张丽传感器、KUJ10/18 (D) 矿用本安型双向急停开关、GQQO。1 (D) 矿用本安型烟雾传感器、GUJ30矿用堆煤传感器、CEJ15/30 (D) 跑偏传感器、GWP100 (D) 温度传感器, 并皮带钢丝绳芯探伤扫描仪, 皮带驱动装置示意图如图1所示:
2.2 电控系统
在配电站设置KYN-28 (VS1) 型高压开关柜, 通过电缆沟输送至选煤厂皮带机尾室, 采用双回路供电, 提高供电的供电等级, 机尾室设置低压开关柜, 接受高压柜供电并提供电机电源, 电机的启停通过PLC以交直交的形式进行主回路控制, PLC通过命令传递给变频器, 变频器直接接电机, 实现远方控制与软启动, 并且通过互感器采集信号至PLC从而进行过载、短路、欠电压、断相等保护。PLC同时接有UPS电源, 实现不间断供电保护, 为了实现上位机控制和监控, PLC的通信端子同调度室的电脑相连, 实现对卸载滚筒、驱动滚筒、溜煤眼、皮带机尾等多处重要位置和设备实时监控。减速器安装有稀油润滑油温度控制, 当温度高于8度时, 加温开启, 当温度高于50度时, 冷却开启, 当高于80度时, 报警并停机;同时安装有轴承温度控制, 温度高于80度时, 报警并停机;又安装了轴承水平、垂直振动传感器。为了确保工作安全, 还设置了皮带沿线拉线开关以及瓦斯浓度保护装置, 实现设备的紧急停运。
3 技术改造前后系统对比
3.1 供电系统
3.1.1 电源装置
高压开关柜由原来的固定性GG-1A更新为KYN-28 (VS1) 型, 实现了断路器的关门操作。不关闭断路器室门, 手车不能操作。断路器在工作位置实现手动紧急分闸, 手动进击分闸装置在开关柜工作状态时将分闸推杆旋转到工作位置, 并停在工作位置, 在需用紧急分闸断路器时, 直接推动按钮实现紧急分闸。改变平板式门结构为立体式门结构, 中间突出具有立体感, 新设计了的五爪式门铰链, 克服了前门掉角的现象, 将原来的螺钉式门锁改为拉把式门锁, 使门的开启更加方便快捷。增加了操作程序标识牌, 提醒员工按正常程序操作。
3.1.2 变频调速装置
由KYN-28 (VS1) 高压开关柜供给3台变频器柜电源, 变频器柜又直接供给3台YB400S2-4型6KV、220k W鼠笼式电动机。同技改前的串联频敏电阻的绕线式电机控制系统相比有如下优点:
(1) 变频器在节能方面要优于绕线式电机转子串电阻调速, 变频器可根据实际工况进行自动调节, 当负荷重时, 输出转矩高, 负荷小时输出转矩小。
(2) 变频器调速可以把其中一台电机设为主机, 其他设为从机, 实现多级联动同步运行。主机根据运行工况, 进行速度、转矩的自动调节, 并把信号传送至主控台的PLC和变频柜, PLC通过数据线又把信息传递给从动机, 从机按照主机发送来的信号进行自我调节, 使三台电机在不同的工况下, 都能进行自我调节且具有相同的运行参数, 从而达到三台变频器的功率平衡。
(3) 采用变频器可以实现小电流大扭矩, 启动时对电网的冲击小。
3.2 PLC控制系统
PLC通过数据通信, 实现上位机24小时对皮带运行过程中变频器调速系统相关数据进行实时采集、监控。同时, 上位机也可对101皮带、皮带保护、制动器、变频器、电机实现远程集中控制。通过PLC可以把皮带保护、驱动数据在线监测可靠性写入到程序, 出现故障时进行诊断、报警, 提高设备运行可靠性。通过远程监控可以减少现场维护数据采集、监控的工作量和提高安全系数。
3.3 皮带综合保护装置
安装和更新了KPT1系列跑偏开关、ZL-A/B型胶囊式输送带纵向撕裂保护装置、LDM-X型溜槽堵塞器、DH-III型胶带速度检测装置, GAD100矿用本安型张丽传感器、KUJ10/18 (D) 矿用本安型双向急停开关、GQQO。1 (D) 矿用本安型烟雾传感器、GUJ30矿用堆煤传感器、CEJ15/30 (D) 跑偏传感器、GWP100 (D) 温度传感器, 并皮带钢丝绳芯探伤扫描仪, 并把保护装置的信号接至PLC控制系统, 实现保护装置的自动控制和报警系统, 并且可以实时进行在线监测。
3.4 驱动装置更新
(1) 由原来的JR136-4型绕线式异步电动机换为YB400S2-4鼠笼型异步电动机, 有利于节能和功率、速度的同步控制。
(2) 由原来的ZL115-31.5型减速器更换为S3SH12A型减速器, S3SH12A型减速器工作可靠性好, 使用寿命长, 结构紧凑。由上下分箱式改为端盖接合式, 抗冲击能力显著提高, 内部轴承、齿轮损坏率降低, 由于接合面积减少, 也降低了油液的渗漏。
(3) 减速器的输入输出轴由原来的尼龙销联轴器改为蛇形联轴器, 抗剪能力得到大幅提高, 同时同轴度补偿增大, 由于剪力靠嵌入的蛇形片变形来实现, 所以运行平稳。改造后, 稳定性提高, 维修量减少。
3.5 驱动装置运行数据在线监测
安装有电机温度传感器、轴承水平、垂直振动传感器;减速器箱内装有油位、油温传感器, 轴承水平、垂直传感器, 轴承温度传感器, 对驱动装置的关键部位安装有运行速度、驱动力等参数监测装置, 实现数据的远程监测和自动控制, 实现设备故障的预防和紧急停机。
3.6 供电系统线缆
为符合《煤矿安全规程》, 把主电缆和控制、监测电缆全部更换为有煤安标志的电缆, 确保供电安全。
3.7 在线监测监控装置
为了方便管理, 在配电室、三套驱动滚筒、减速器、电机及溜煤口处安装了防暴摄像头, 将采集的信号传至控制室的显示器上。
4 总结
本课题根据西曲矿主井皮带技术设备落后的实际情况, 依据现代化矿井主井皮带建设的技术要求, 合理的对西曲矿的主井皮带进行了改造, 并圆满完成了改造过程中的一系列技术难题, 为矿井的不间断生产打下了坚实的基础。
摘要：根据西曲矿主井皮带设备严重落后的事实, 对整个主井皮带的运输系统进行升级改造, 基于对PLC、变频器以及传感器的设计、使用, 使整套设备的稳定性和可靠性得到优化, 从而减少设备的维护量, 提高设备的运转率, 降低生产隐患, 有利于矿井的不间断生产。
关键词：主井皮带,PLC,变频器,传感器
参考文献
[1]胡向东, 等.智能检测技术与系统[M].北京:高等教育出版社, 2008.
[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社, 2009.